陳繼文，許欽圓，高曉明，楊紅娟

(1. 山東建筑大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250101；2. 山東建筑大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250101；3. 山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250101)

0 引言

我國發(fā)布的《中國制造2025》戰(zhàn)略中提出要建筑工業(yè)化升級，加大智能建造在建筑行業(yè)的應(yīng)用?；炷令A(yù)制(Precast Concrete，PC)構(gòu)件的大規(guī)模生產(chǎn)是裝配式建筑項(xiàng)目中不可或缺的環(huán)節(jié)，構(gòu)建其智能生產(chǎn)線可以提升生產(chǎn)質(zhì)量和效率。 但受制于PC構(gòu)件的生產(chǎn)管理方法，在其生產(chǎn)和管理過程中存在許多挑戰(zhàn)和困難[1]。 在生產(chǎn)調(diào)度上，對產(chǎn)量、進(jìn)度缺乏有效的控制措施，生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)上報及時性差；在生產(chǎn)過程監(jiān)控方面，PC 構(gòu)件訂單生產(chǎn)進(jìn)度不能及時反饋并跟蹤，收集的數(shù)據(jù)在經(jīng)過表格統(tǒng)計(jì)后公布會存在滯后的現(xiàn)象，統(tǒng)計(jì)需要耗費(fèi)大量人力，并且記錄的信息會出現(xiàn)錯誤、信息內(nèi)容不完善等問題，同時頻繁出入庫的方式也會導(dǎo)致管理不規(guī)范，易造成記錄信息的丟失[2]。 在完成不同規(guī)格、不同品質(zhì)要求的訂單時，傳統(tǒng)生產(chǎn)方式和管理模式在一定程度上制約了其生產(chǎn)效率[3]。

隨著裝配式建筑需求的增大，半自動化和自動化生產(chǎn)線技術(shù)逐漸涌入市場，PC 構(gòu)件也開始大規(guī)模生產(chǎn)，但這些生產(chǎn)線的自動化水平和信息管理系統(tǒng)的發(fā)展水平參差不齊，與國外裝配式建筑發(fā)展較早的行業(yè)存在一定差距[4]。 張仲華等[5]針對傳統(tǒng)信息手段難以滿足裝配式建筑需求等問題，結(jié)合智慧工地理論，為裝配式混凝土建筑提供了高效的信息管理手段；熊福力等[6]針對訂單生產(chǎn)過程中執(zhí)行過程無法直接查看，并可能導(dǎo)致訂單不能夠按時交貨等問題，建立了一個訂單跟蹤體系，基于多種數(shù)據(jù)評價指標(biāo)評估生產(chǎn)訂單執(zhí)行的相關(guān)進(jìn)度；房金陽等[7]針對缺乏訂單跟蹤的問題提出一種生產(chǎn)訂單跟蹤方法，利用系統(tǒng)進(jìn)行采購訂單的數(shù)據(jù)收集并對訂單分類匯總，定義訂單執(zhí)行階段并說明訂單狀態(tài)，通過圖表實(shí)現(xiàn)訂單的追蹤。 目前，PC 構(gòu)件生產(chǎn)的數(shù)據(jù)信息缺乏可視化管理，大多以報表和表格的形式顯示，生產(chǎn)過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)無法直觀地展現(xiàn)[8]。

為了提高生產(chǎn)效率和管理水平，解決工廠信息化管理水平低，生產(chǎn)訂單缺乏可追溯性的問題，文章基于構(gòu)件生產(chǎn)品類多、數(shù)量小、訂單任務(wù)并行生產(chǎn)的PC 構(gòu)件生產(chǎn)方式，設(shè)計(jì)了PC 構(gòu)件產(chǎn)銷一體化管理系統(tǒng)，其基于孿生體模型和PC 構(gòu)件生產(chǎn)設(shè)備之間的實(shí)時通信，可以有效應(yīng)對構(gòu)件生產(chǎn)訂單調(diào)度過程中動態(tài)因素的突發(fā)性干擾[9]，通過生產(chǎn)線訂單跟蹤和成交量統(tǒng)計(jì)可視化實(shí)時監(jiān)控，可提高管理系統(tǒng)的精準(zhǔn)性；通過系統(tǒng)靜態(tài)信息模塊和動態(tài)信息模塊的數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)信息化管理，及時發(fā)現(xiàn)問題并上報系統(tǒng)，自動形成相關(guān)的解決方案。

1 PC 構(gòu)件產(chǎn)線需求分析

在當(dāng)前建筑業(yè)發(fā)展中，信息技術(shù)的發(fā)展為PC構(gòu)件的生產(chǎn)和管理提供了有力的支持[10]。 為及時面對市場需求變化，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個高效、精細(xì)、智能的PC 構(gòu)件產(chǎn)銷一體化管理系統(tǒng)，已成為建筑行業(yè)管理的重要研究方向。 基于PC 構(gòu)件生產(chǎn)線的工藝流程，分析產(chǎn)線的需求，獲取人員、設(shè)備、物料等數(shù)據(jù)信息，完成生產(chǎn)線信息的集成與提取，實(shí)現(xiàn)訂單跟蹤和生產(chǎn)管理的集成以及訂單跟蹤的可視化管理。設(shè)計(jì)流程圖如圖1 所示。

圖1 PC 構(gòu)件生產(chǎn)工藝流程圖

在當(dāng)前多樣性市場需求下，越來越多的生產(chǎn)企業(yè)開始轉(zhuǎn)型，由傳統(tǒng)的面向庫存生產(chǎn)開始轉(zhuǎn)為面向訂單生產(chǎn)。 在新生產(chǎn)方式下，保證生產(chǎn)訂單按時按量產(chǎn)出以及產(chǎn)品的質(zhì)量合格是企業(yè)管理中面臨的重要問題。 在PC 構(gòu)件生產(chǎn)訂單執(zhí)行過程中，各節(jié)點(diǎn)信息在企業(yè)管理中缺乏關(guān)鍵信息匯總，而分散在企業(yè)的各種管理系統(tǒng)中和各生產(chǎn)職能部門管理者手中，極大地影響了生產(chǎn)訂單的執(zhí)行進(jìn)度及產(chǎn)品質(zhì)量[11]。

訂單跟蹤和成交量是系統(tǒng)的兩個重要模塊，對于管理和優(yōu)化PC 構(gòu)件生產(chǎn)、銷售具有至關(guān)重要的意義。 經(jīng)過生產(chǎn)任務(wù)執(zhí)行和進(jìn)度跟蹤流程的調(diào)查研究后，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中關(guān)鍵信息管理不規(guī)范，倉庫管理模塊中的PC 構(gòu)件產(chǎn)品信息需要事后補(bǔ)錄，易出現(xiàn)記錄信息錯誤、信息缺乏時效性等問題[12]，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的監(jiān)控和反饋。

針對PC 構(gòu)件訂單跟蹤，分析其模塊的流程尤為關(guān)鍵，文章建立離散型車間模型，由靜態(tài)需求到動態(tài)生產(chǎn)[13]，最終確定訂單跟蹤的方法，如圖2 所示。隨著生產(chǎn)訂單的執(zhí)行，訂單各種表單的數(shù)據(jù)也會隨之生成，通過采集數(shù)據(jù)并分類、關(guān)聯(lián)、匯總，就可以知曉生產(chǎn)訂單在各個節(jié)點(diǎn)的執(zhí)行狀態(tài)，建立監(jiān)控指標(biāo)體系[14]。

圖2 靜態(tài)需求與動態(tài)生產(chǎn)圖

系統(tǒng)功能性需求主要有:

(1) 管理構(gòu)件訂單客戶信息及與客戶簽訂的訂單合同信息；

(2) 管理PC 構(gòu)件的出入庫信息；

(3) 管理PC 構(gòu)件生產(chǎn)設(shè)備的點(diǎn)檢信息、定修數(shù)據(jù)信息，以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和安全操作規(guī)程；

(4) 管理PC 構(gòu)件庫存與物料信息[15]；

(5) 有完好的PC 構(gòu)件質(zhì)量管理，通過生產(chǎn)訂單跟蹤體系管理出入庫訂單質(zhì)量[16]；

(6) 有更直觀的PC 構(gòu)件訂單跟蹤功能，完成構(gòu)件倉儲管理、出庫構(gòu)件尋找。

產(chǎn)線需要滿足生產(chǎn)不同類型PC 構(gòu)件的技術(shù)要求，主要體現(xiàn)在設(shè)備的自動化程度、管理系統(tǒng)的完善程度。 需要考慮生產(chǎn)線的靈活性和可調(diào)節(jié)性，以滿足不同類型PC 構(gòu)件的生產(chǎn)需求，同時還需要考慮的有:

(1) 生產(chǎn)能力 需要根據(jù)市場需求和企業(yè)自身的規(guī)模和資金實(shí)力，確定生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力，包括生產(chǎn)速度、產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)線的穩(wěn)定性等；

(2) 產(chǎn)品種類 需要考慮生產(chǎn)哪些種類的PC構(gòu)件，這將決定生產(chǎn)線所需的設(shè)備、工藝流程和生產(chǎn)人員的技術(shù)水平等；

(3) 訂單跟蹤 滿足對PC 構(gòu)件訂單實(shí)時進(jìn)度跟蹤，包括計(jì)劃、訂單、確認(rèn)、跟單和出貨狀態(tài)跟蹤；

(4) 質(zhì)量管理 保證PC 構(gòu)件的質(zhì)量，通過管理系統(tǒng)的搭建，建立質(zhì)量管理體系。

針對PC 構(gòu)件在生產(chǎn)過程中缺乏生產(chǎn)信息的可視化監(jiān)控反饋、生產(chǎn)過程信息缺乏可追溯、管理不規(guī)范等問題，基于生產(chǎn)線的需求分析，搭建一個PC 構(gòu)件產(chǎn)銷一體化管理系統(tǒng)。 利用數(shù)字孿生技術(shù)，為管理系統(tǒng)中動態(tài)信息之間的融合問題提供解決方案，實(shí)現(xiàn)PC 構(gòu)件的生產(chǎn)訂單跟蹤分析。 通過訂單跟蹤和生產(chǎn)管理在系統(tǒng)中的集成，實(shí)現(xiàn)其訂單跟蹤的可視化管理。

2 PC 構(gòu)件管理系統(tǒng)體系架構(gòu)

目前軟件設(shè)計(jì)主流的基本架構(gòu)為:(1) 客戶機(jī)/服務(wù)器(Client/Server，C/S)架構(gòu)，有較為豐富的界面和較高的安全性能，但存在維護(hù)成本高的缺陷；(2) 瀏覽器/服務(wù)器(Browser/Server，B/S)架構(gòu)，僅需擁有Web 瀏覽器而無需特殊安裝客戶端，通過對項(xiàng)目簡單迭代升級即可實(shí)現(xiàn)新功能的維護(hù)。

考慮到PC 構(gòu)件生產(chǎn)智能化管理協(xié)同操作、生產(chǎn)流程定制化的不同需求，該系統(tǒng)選用B/S 架構(gòu)，系統(tǒng)框架圖如圖3 所示。

圖3 裝配式建筑PC 構(gòu)件產(chǎn)銷一體化管理系統(tǒng)框架圖

2.1 PC 構(gòu)件管理系統(tǒng)環(huán)境依賴

PC 構(gòu)件管理系統(tǒng)架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)使用Web 的方式[17]；管理系統(tǒng)整體基于模型－視圖－控制器(Model－View－Controller，MVC)的設(shè)計(jì)模式，前端界面主要使用HTML5、CSS3、JavaScript 等技術(shù)；后端采用PHP 框架開發(fā)；系統(tǒng)基于phpstudy 軟件創(chuàng)建網(wǎng)站，管理系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境為Windows7 系統(tǒng)、Nginx 1.15服務(wù)器、MySQL5.7 數(shù)據(jù)庫[18]、PHP7.1 框架。

2.2 管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

通過調(diào)研，確定了PC 構(gòu)件管理系統(tǒng)的基本功能模塊，如業(yè)務(wù)管理、PC 構(gòu)件生產(chǎn)線管理、設(shè)備預(yù)警模塊、倉儲管理模塊等。 在智能化生產(chǎn)的主要需求下，根據(jù)信息化生產(chǎn)體系的設(shè)計(jì)，全面存儲系統(tǒng)每個功能模塊的數(shù)據(jù)信息[19]。

通過分析數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用場景，完成數(shù)據(jù)表詳細(xì)字段設(shè)計(jì)。

(1) 設(shè)備管理信息表見表1。

表1 設(shè)備管理信息表

(2) 生產(chǎn)計(jì)劃信息表見表2。

表2 生產(chǎn)計(jì)劃信息表

(3) 倉庫出入庫信息表見表3。

表3 倉庫出入庫信息表

(4) 物料出庫信息表見表4。

表4 物料出庫信息表

(5) 訂單跟蹤信息表見表5。

表5 訂單跟蹤信息表

3 PC 構(gòu)件管理系統(tǒng)管理模塊設(shè)計(jì)

基于PC 構(gòu)件自動化生產(chǎn)需求，將系統(tǒng)內(nèi)部的功能模塊劃分為靜態(tài)信息模塊和動態(tài)信息模塊。 其中，在動態(tài)信息模塊下，業(yè)務(wù)管理中的訂單跟蹤、倉庫管理中的出入庫信息以及生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的管控尤為關(guān)鍵。

3.1 管理系統(tǒng)靜態(tài)信息模塊

系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足PC 構(gòu)件在生產(chǎn)過程中的需求，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)管理與訂單跟蹤管理的集成一體化。 主要完成模具和模臺等設(shè)備的管理、數(shù)據(jù)信息實(shí)時采集與監(jiān)控、 PC 構(gòu)件生產(chǎn)可視化、質(zhì)量管理和訂單跟蹤與成交量的可視化等功能，以此增強(qiáng)生產(chǎn)過程中的信息化水平。 針對靜態(tài)信息模塊的設(shè)計(jì)主要包括:

(1) 系統(tǒng)管理 由于系統(tǒng)的使用人員類型不同，系統(tǒng)設(shè)置會根據(jù)使用人員所需的功能把不同的系統(tǒng)權(quán)限賦予不同的使用人員。 系統(tǒng)界面功能模塊顯示的內(nèi)容取決于被賦予的權(quán)限，在系統(tǒng)界面左側(cè)生成管理目錄。 系統(tǒng)管理員可以擁有多個不同權(quán)限的角色管理組，增刪改查不同的管理組，同時可以定義新增的管理員角色，根據(jù)權(quán)限不同劃分為不同的管理組，如圖4 所示，系統(tǒng)管理組還可以選擇是否顯示管理員狀態(tài)信息。

圖4 系統(tǒng)管理模塊圖

(2) 設(shè)備管理 設(shè)備管理模塊(如圖5 所示)的功能是管理PC 構(gòu)件生產(chǎn)用的生產(chǎn)設(shè)備，輸入設(shè)備ID 可以查詢生產(chǎn)車間的設(shè)備編號、運(yùn)行日志、驗(yàn)收和安裝時間、維修記錄、備件儲備情況等。 該模塊通過與數(shù)據(jù)庫中的設(shè)備數(shù)據(jù)信息建立連接，實(shí)現(xiàn)待查數(shù)據(jù)到系統(tǒng)界面的渲染。 顯示內(nèi)容包括設(shè)備的名稱與型號、設(shè)備供應(yīng)廠家與供應(yīng)價格、設(shè)備保修期以及設(shè)備的入場時間等，用戶可以通過設(shè)備負(fù)責(zé)人所上傳的設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)查看到未處理的設(shè)備狀態(tài)信息以及已處理的設(shè)備維修反饋，并通過系統(tǒng)終端修改設(shè)備相關(guān)信息，按日期查詢不同工位的狀態(tài)。

圖5 設(shè)備管理模塊圖

(3) 工位管理 工位管理(如圖6 所示)的功能是記錄生產(chǎn)PC 構(gòu)件的相關(guān)設(shè)備工序流程信息，通過圖表的形式展現(xiàn)給系統(tǒng)管理員，包括工位目前工作狀態(tài)、當(dāng)前設(shè)備下所屬的工位名稱、工位所屬人員信息等。 系統(tǒng)管理員可以根據(jù)生產(chǎn)工藝流程增刪改查工位，若需要已經(jīng)刪除的工位信息，可以打開回收站通過一鍵查詢找到相關(guān)數(shù)據(jù)并恢復(fù)。

圖6 工位管理模塊圖

3.2 管理系統(tǒng)動態(tài)信息模塊

根據(jù)信息化生產(chǎn)的實(shí)際需求，劃分管理系統(tǒng)的動態(tài)信息模塊。 重點(diǎn)是詳細(xì)劃分業(yè)務(wù)管理、質(zhì)量管理、生產(chǎn)線管理模塊， 其次是設(shè)計(jì)倉庫管理、物料管理、日志管理、預(yù)警管理等功能模塊。

(1) 業(yè)務(wù)管理 其模塊的主要功能是對訂單生產(chǎn)計(jì)劃管理以及產(chǎn)品質(zhì)量管控，用戶可以在訂單列表內(nèi)查詢訂單內(nèi)容、合同編號、訂單生產(chǎn)狀態(tài)以及訂單簽訂日期等信息以及根據(jù)合同增刪改查上述信息；通過計(jì)劃管理分析PC 構(gòu)件生產(chǎn)計(jì)劃及訂單所需庫存等信息，便于生產(chǎn)計(jì)劃的制定，并完成訂單跟蹤模塊的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)可視化管理和監(jiān)控。

(2) 質(zhì)量管理 其模塊的主要功能是根據(jù)生產(chǎn)技術(shù)要求、生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等，實(shí)現(xiàn)對PC 構(gòu)件生產(chǎn)線的質(zhì)量管理，確保生產(chǎn)的PC 構(gòu)件成品質(zhì)量滿足客戶需求。 不同工序的負(fù)責(zé)人通過移動終端等設(shè)備把產(chǎn)生質(zhì)量問題的產(chǎn)品編號與訂單編號上傳至系統(tǒng)并描述質(zhì)量問題，系統(tǒng)提供指定時間內(nèi)質(zhì)量數(shù)據(jù)的動態(tài)查詢，并通過流程節(jié)點(diǎn)把不同的質(zhì)量問題反饋至質(zhì)檢部或者技術(shù)部的相關(guān)負(fù)責(zé)人。

(3) 生產(chǎn)線管理 其模塊的主要功能是獲取PC 構(gòu)件生產(chǎn)過程的實(shí)時數(shù)據(jù)以及對其生產(chǎn)線進(jìn)行可視化監(jiān)控，可以將置模生產(chǎn)工藝中的真實(shí)狀況反饋至管理系統(tǒng)界面，供管理人員查看。 通過系統(tǒng)對生產(chǎn)進(jìn)度的實(shí)時數(shù)據(jù)分析，用戶可以了解PC 構(gòu)件的生產(chǎn)情況；通過對生產(chǎn)線監(jiān)控，可以依據(jù)生產(chǎn)作業(yè)的情況及時調(diào)度優(yōu)化整條生產(chǎn)線。

管理系統(tǒng)使用人員需在PC 端中或移動端輸入統(tǒng)一資源定位符(Uniform Resource Locator，URL)地址，當(dāng)在登錄頁面輸入用戶賬號與密碼后，基于JWT(Json Web Token)機(jī)制通過token 解密認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)用戶鑒權(quán)后才可進(jìn)入系統(tǒng)。 進(jìn)入首頁控制界面，分為設(shè)備、物料、工位、業(yè)務(wù)、倉庫、預(yù)警、日志、能源、系統(tǒng)管理九大模塊，如圖7 所示。

圖7 系統(tǒng)功能管理模塊圖

4 PC 構(gòu)件管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

PC 構(gòu)件管理系統(tǒng)的技術(shù)選型有:(1) 系統(tǒng)整體采用MVC 設(shè)計(jì)模式，前端界面主要使用HTML5、CSS3、JavaScript 等技術(shù)；(2) 可視化圖表庫通過導(dǎo)入Echarts，可以利用內(nèi)置的大數(shù)據(jù)圖形進(jìn)行可視化展示； (3) 通過 jQuery 簡化后的 Ajax 技術(shù)(Asynchronous JavaScript＋XML)實(shí)現(xiàn)前后端的請求和響應(yīng)，無需整體刷新便可使用管理系統(tǒng)網(wǎng)頁數(shù)據(jù)的功能；(4) ThinkPHP5.0 作為開發(fā)框架，使前端用戶界面結(jié)構(gòu)與后端復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯形成了前后端分離體系，降低了前后端耦合度，提高了開發(fā)效率；(5) 通過Nginx 實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目在云服務(wù)器的部署。

訂單在執(zhí)行過程中所產(chǎn)生的相關(guān)信息會保存到系統(tǒng)當(dāng)中。 為了滿足企業(yè)的實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)PC 構(gòu)件訂單的按時交付，優(yōu)化訂單成本，建立訂單執(zhí)行跟蹤管理機(jī)制，PC 構(gòu)件訂單跟蹤業(yè)務(wù)如圖8 所示。

圖8 PC 構(gòu)件跟蹤業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)圖

在管理系統(tǒng)中開發(fā)了業(yè)務(wù)管理模塊，該模塊是對PC 構(gòu)件訂單產(chǎn)品的信息跟蹤和質(zhì)量分析。 業(yè)務(wù)管理模塊基本信息如圖9 所示。

圖9 業(yè)務(wù)管理模塊圖

訂單跟蹤模塊可視化實(shí)現(xiàn)了對PC 構(gòu)件生產(chǎn)過程的把控，通過訂單反饋的信息及時調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，保證生產(chǎn)效率；訂單質(zhì)量管理板塊是分析PC 構(gòu)件訂單的詳細(xì)信息、出入庫狀態(tài)、庫存余量以及PC 構(gòu)件質(zhì)量。 管理系統(tǒng)可提供PC 構(gòu)件訂單查詢功能，允許用戶根據(jù)訂單編號、客戶信息、訂單狀態(tài)信息等精準(zhǔn)查詢。 在訂單板塊中創(chuàng)建新的訂單列表，輸入客戶信息，系統(tǒng)會自動生成一個訂單號與客戶信息綁定，可在訂單分析板塊中實(shí)時查詢，實(shí)現(xiàn)對PC 構(gòu)件訂單實(shí)現(xiàn)動態(tài)跟蹤和規(guī)范管理，體現(xiàn)訂單的可追溯性。

4.1 訂單管理跟蹤

通過分析PC 構(gòu)件生產(chǎn)訂單在執(zhí)行過程中的核心業(yè)務(wù)，搭建訂單跟蹤系統(tǒng)的基本架構(gòu)，根據(jù)系統(tǒng)跟蹤生產(chǎn)訂單的執(zhí)行進(jìn)度情況及時調(diào)整生產(chǎn)訂單執(zhí)行中的業(yè)務(wù)[20]。 針對PC 構(gòu)件生產(chǎn)訂單業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)訂單跟蹤板塊，訂單跟蹤流程圖如圖10 所示。

圖10 訂單跟蹤流程圖

4.2 管理系統(tǒng)生產(chǎn)線管理

生產(chǎn)線管理模塊通過數(shù)字孿生和PC 構(gòu)件生產(chǎn)設(shè)備之間信息交互實(shí)現(xiàn)監(jiān)測現(xiàn)場生產(chǎn)信息，并實(shí)時反饋。 為了獲取實(shí)時監(jiān)測的信息數(shù)據(jù)，需要建立孿生和管理系統(tǒng)之間的通訊接口。 當(dāng)下達(dá)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)任務(wù)時，管理系統(tǒng)會接收生產(chǎn)信息并導(dǎo)入生產(chǎn)訂單中。根據(jù)產(chǎn)品類型把訂單方案通過通訊接口反饋給數(shù)字孿生產(chǎn)線，管理系統(tǒng)會根據(jù)分配方案及時反應(yīng)、處理。自動化生產(chǎn)線信息交互結(jié)構(gòu)圖如圖11 所示。

圖11 自動化生產(chǎn)線信息交互結(jié)構(gòu)圖

4.3 訂單質(zhì)量管理

保證PC 構(gòu)件產(chǎn)品按時、按質(zhì)、按量的交貨是企業(yè)管理中的核心，其質(zhì)量把控尤為關(guān)鍵。 對業(yè)務(wù)管理模塊繼續(xù)開發(fā)，設(shè)計(jì)的質(zhì)量管理模塊如圖12 所示。 按照技術(shù)質(zhì)量部門下發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量規(guī)程和技術(shù)要求，嚴(yán)格把控訂單產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)卡。

圖12 質(zhì)量管理界面

對每道工序的PC 構(gòu)件成品進(jìn)行質(zhì)量檢測，標(biāo)記其是否存在破損、缺角、裂紋等質(zhì)量情況。 各個工序所生產(chǎn)的PC 構(gòu)件不良品會被管理系統(tǒng)中的質(zhì)量管理模塊檢測并記錄信息，與數(shù)字孿生通訊接口上傳的信息數(shù)據(jù)比對，通過信息交互實(shí)現(xiàn)動態(tài)跟蹤，確保無不良品入庫，實(shí)時監(jiān)測PC 構(gòu)件生產(chǎn)訂單數(shù)據(jù)，保證訂單能夠按時、保質(zhì)、保量交貨。

4.4 訂單跟蹤可視化

在系統(tǒng)的訂單跟蹤模塊中，訂單號都是唯一的。在創(chuàng)建PC 構(gòu)件訂單時，自動生成該訂單的訂單號并記錄在信息庫中。 隨著訂單在多個狀態(tài)下的變化，系統(tǒng)會自動更新實(shí)時的信息狀態(tài)，如待生產(chǎn)、生產(chǎn)中、待發(fā)貨、已完成等。 系統(tǒng)可以通過訂單跟蹤模塊查看訂單的詳細(xì)信息和當(dāng)前狀態(tài)，以及預(yù)計(jì)交貨日期等。

管理系統(tǒng)會根據(jù)訂單的狀態(tài)變化自動更新每個時間段的成交量，每個訂單都有對應(yīng)的時間，系統(tǒng)會根據(jù)訂單信息自動統(tǒng)計(jì)其成交量，并在管理模塊中顯示出來，訂單成交量和訂單數(shù)實(shí)時數(shù)據(jù)顯示，實(shí)現(xiàn)可視化監(jiān)控，如圖13 所示。

圖13 訂單數(shù)和庫存量

管理系統(tǒng)跟蹤訂單執(zhí)行狀態(tài)并實(shí)現(xiàn)可視化，使管理人員和生產(chǎn)人員能夠更加直觀地了解訂單執(zhí)行的進(jìn)度和情況。 通過實(shí)時監(jiān)控來反饋訂單的執(zhí)行情況，同時可視化的訂單跟蹤提高了信息的透明度和可靠性，讓各個職能部門之間的溝通更加高效和協(xié)調(diào)，降低了生產(chǎn)成本和交貨期風(fēng)險。

訂單跟蹤和成交量統(tǒng)計(jì)是PC 構(gòu)件管理系統(tǒng)的兩個核心功能之一，對于管理和優(yōu)化其生產(chǎn)和銷售具有至關(guān)重要的意義。 其實(shí)現(xiàn)過程需要考慮的是:

(1) 確定訂單狀態(tài) 在系統(tǒng)中定義訂單的多個狀態(tài)；

(2) 記錄訂單信息 在系統(tǒng)中會記錄每個訂單的基本信息，如產(chǎn)品的具體狀態(tài)、交貨的日期、客戶的詳細(xì)數(shù)據(jù)等；

(3) 提供訂單查詢功能 系統(tǒng)允許用戶根據(jù)客戶信息、訂單編號等多個維度搜索相關(guān)信息。

在業(yè)務(wù)管理中設(shè)計(jì)訂單接收模塊，管理系統(tǒng)實(shí)時顯示PC 構(gòu)件原材料可接單量、庫存剩余量、排產(chǎn)日期記錄、交貨日期記錄，日期可自由選擇，提供查詢功能。 訂單接收模塊如圖14 所示。

圖14 訂單接收模塊

為保證PC 構(gòu)件產(chǎn)品訂單的及時性，訂單跟蹤模塊關(guān)聯(lián)訂單入庫信息和出庫信息板塊，主要包括申請編號、訂單數(shù)量等。 通過訂單跟蹤板塊信息的對比，收集反饋的錯誤信息，優(yōu)化訂單跟蹤管理流程節(jié)點(diǎn)，提高訂單跟蹤的精準(zhǔn)性。

4.5 實(shí)例驗(yàn)證

為了進(jìn)一步驗(yàn)證PC 構(gòu)件產(chǎn)銷一體化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性，以千兆網(wǎng)絡(luò)、防火墻以及2 核4G5M帶寬的服務(wù)器等相應(yīng)的軟、硬件來搭建測試環(huán)境。(1) 測試管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能，結(jié)果證明管理系統(tǒng)可快速響應(yīng)用戶的相關(guān)操作；(2) 測試生產(chǎn)管理系統(tǒng)的主要功能，結(jié)果證明PC 構(gòu)件產(chǎn)銷一體化管理系統(tǒng)能滿足使用需求。 自動化產(chǎn)線置模設(shè)備如圖15 所示，配備PC 構(gòu)件產(chǎn)銷一體化管理系統(tǒng)，在管理系統(tǒng)控制下可正常運(yùn)作。

圖15 自動化產(chǎn)線置模設(shè)備

5 結(jié)語

文章針對PC 構(gòu)件生產(chǎn)信息化管理水平低、訂單缺乏可追溯性等問題，基于PC 構(gòu)件生產(chǎn)需求設(shè)計(jì)了一個PC 構(gòu)件產(chǎn)銷一體化的管理系統(tǒng)。 通過管理系統(tǒng)中靜態(tài)、動態(tài)信息管理模塊的集成，提高生產(chǎn)計(jì)劃的科學(xué)性，確保PC 構(gòu)件訂單生產(chǎn)計(jì)劃的順利實(shí)施。 通過孿生通訊接口實(shí)現(xiàn)孿生模型和生產(chǎn)線設(shè)備之間的信息實(shí)時交互，質(zhì)量管理模塊篩選出PC構(gòu)件不合格品后完成訂單入庫，通過訂單管理模塊中的動態(tài)跟蹤和質(zhì)量監(jiān)控功能，實(shí)現(xiàn)了PC 構(gòu)件的信息化管理和訂單跟蹤可視化，保證了訂單流程可追溯性，提高了PC 構(gòu)件的生產(chǎn)效率。